Lithium: Motor der Elektromobilität

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lithium-akku-elektromobilitaetElektroautos sollen herkömmliche Fahrzeuge in absehbarer Zukunft ersetzen. Dazu braucht es vor allem leistungsfähige Batterien. In diesem Zusammenhang gewinnt Lithium als Rohstoff immer mehr an Bekanntheit und Bedeutung. Leistungsfähige Akkus auf Lithium-Ionen-Basis werden nicht nur für die Elektromobilität benötigt, sondern auch für die effiziente Zwischenspeicherung von unregelmäßig verfügbaren erneuerbaren Energien. Im Elektronikbereich werden Lithium-Ionen-Batterien schon lange genutzt, aber auch in der Glas- und Keramikbranche spielt das Leichtmetall eine große Rolle.

Experten zufolge wird die Nachfrage nach Lithium bereits in den nächsten zwei Jahren das Angebot übersteigen, das jährliche Wachstum des Lithium-Marktes wird langfristig auf rund 10 Prozent pro Jahr geschätzt.

Vorkommen von Lithium

Lithium  gehört zu den Alkalimetallen und kommt in der Natur nicht als reines Element, sondern nur in Verbindungen vor, da es sehr reaktiv ist. Es ist auf der Erde in Gesteinen, Salzseen und im Meerwasser zu finden und gehört zu den am häufigsten vorkommenden Elementen. Es ist jedoch meist nur in geringer Konzentration vorhanden.

Der kommerzielle Abbau von Lithium erfolgt im Moment hauptsächlich in Form von Mineralen aus Minen (primäre Lagerstätten) oder Solen aus Salzseen (sekundäre Lagerstätten). Bei den Mineralien gehören Amblygonit, Lepidolit, Petalit und Spodumen zu denjenigen, die einen besonders hohen Lithiumanteil von bis zu 9 Prozent aufweisen. Weniger häufig vorhanden ist es in den selteneren Lithiumerzen Kryolithionit, Triphylin und Zinnwaldit. Auch in Silikatgesteinen kommt das Metall vor. Jedoch ist die Gewinnung mit hohem Aufwand verbunden und derzeit nicht wirtschaftlich. Eventuell ändert sich das mit steigender Nachfrage. In Salzseen beträgt die Konzentration bis zu einem Prozent. Die Förderung, vorausgesetzt die aufwendige Infrastruktur steht, ist allerdings kostengünstiger als die Förderung aus hartem Gestein. Schneller geht der Abbau aus Spodumen, wie es zum Beispiel in Australien durchgeführt wird.

Mengenmäßig verteilt sich der Abbau folgendermaßen: 58 Prozent des Lithiums wird aktuell aus Salzseen gewonnen, 26 Prozent aus Pegmatit und 7 Prozent aus mit Lithium angereicherten Lehmböden. Jeweils 3 Prozent entfallen auf Salzsolen von Ölfeldern, geothermale Salzlaugen und lithiumhaltiges Zeolithgestein.

Wo wird Lithium hauptsächlich abgebaut?

Weltweit lagern 13,5 Millionen Tonnen an gemessenen Reserven. Der größte Teil davon in Chile, gefolgt von China und Australien. Unter den aktuellen Bedingungen ist jedoch nur ein Teil dieser Vorkommen derzeit tatsächlich abbaubar.

Das meiste Lithium wird derzeit mit großem Abstand in Australien und Chile abgebaut. 70 Prozent der weltweiten Reserven lagern im sogenannten Lithium-Dreieck zwischen Bolivien, Chile und Argentinien, wo der Rohstoff aus Salzseen gewonnen wird. Weitere mögliche Quellen sind Salzseen in China und Tibet.

Lithium in Europa

Auch in Europa werden mittlerweile mögliche Abbaugebiete für lithiumhaltige Mineralien geprüft, zum Beispiel im Erzgebirge. Dort sucht der SolarWorld-Konzern derzeit nach einem Partner für einen möglichen Abbau von Lithium in Zinnwald. In Österreich will das Unternehmen European Lithium 2018 in Wolfsberg mit dem Abbau beginnen. Dort, 270 km südwestlich von Wien, lagern rund 17 Millionen Tonnen Lithium-Erz.

Auch in Tschechien und Finnland wird ein möglicher Abbau geprüft. Tatsächlich bereits abgebaut wird das Metall in Europa momentan lediglich in Portugal.

Verwendung von Lithium in der Industrie

Vier große Produzenten dominieren den Lithiummarkt. Die Firmen Albemarle, FMC, Tianqi Group und Sociedad Química y Minera de Chile teilten im Jahr 2015 rund 83 Prozent des Weltmarktes unter sich auf. Teilweise fällt Lithium bei diesen Herstellern nur als Nebenprodukt an. Es wird erwartet, dass sich die Marktstruktur mit dem Eintritt neuer Produzenten in den nächsten Jahren verändert. China ist der größte Abnehmer. Dort werden weltweit die meisten Lithium-Ionen-Akkus hergestellt. Der zweitgrößte Abnehmer ist Europa.

Der größte Verwender für Lithium ist mit etwa 30 Prozent die Glas- und Keramikindustrie, 30 Prozent entfallen auf die Batterieherstellung. Weitere Abnehmer sind zum Beispiel die Chemie- und Pharmaindustrie und Stahlhersteller. Der Anteil der Batterieherstellung wird Schätzungen zufolge im Jahr 2025 70 Prozent betragen, nicht zuletzt aufgrund der steigenden Zahl an Elektrofahrzeugen. Der US-Elektroautohersteller Tesla allein will schon 2018 eine halbe Million Elektrofahrzeuge bauen. Weiterhin hat Tesla angekündigt, dass man dafür die gesamte weltweite Jahresproduktion an Lithium aufbrauchen werde. Doch auch die Zahl von Elektrofahrrädern, -motorrädern und –bussen steigt, und der Markt für Stromspeicher für Solar- oder Windkraftanlagen wächst ebenso. Weiterhin werden Lithium-Ionen-Batterien in großer Zahl in elektronischen Geräten wie Handys, Laptops oder Kameras verwendet, und an weiteren Verwendungsmöglichkeiten wird geforscht.

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Aktuelle Preisentwicklung von Lithium

Lithium wird nicht wie andere Rohstoffe an der Börse gehandelt, sondern der Preis wird zwischen Produzenten und Abnehmern direkt vereinbart. Lithium höherer Reinheit, das für bestimmte Batterieprodukte benötigt wird, kostet mehr als Lithium technischer Qualität, das für andere Anwendungen genutzt wird.

Laut einer Roskill-Untersuchung ist der Preis für Lithium technischer Qualität zwischen 2004 und 2012 von 2.187 US$/t auf 5.288 US$/t gestiegen. Ein weiterer Anstieg wird erwartet, für 2017 wird ein Preis von mindestens 6.900 US$/t prognostiziert. Bei einer schnelleren Markteinführung von Elektrofahrzeugen könnte der Preis für technische Qualität dann bereits 7.800 US$/t betragen. Für Lithium höchster Reinheit, welches für die Batterieproduktion benötigt wird, käme laut Roskill dann ein Aufschlag von 500 US$/t hinzu.

Auf die Batteriepreise, die stetig fallen, wird diese Preissteigerung jedoch keinen Einfluss haben. Lithium macht nur etwa drei Prozent der Batteriemasse aus und ist somit nur für einen Bruchteil der Kosten verantwortlich.

Aktueller Stand beim Recycling von Lithium

Lithium ist zu 100 Prozent recycelbar, doch der Prozess ist sehr teuer und aufwendig. Momentan werden Altbatterien sowie Produktionsabfälle aus der Batteriefertigung mittels sehr energieintensiver metallurgischer Verfahren recycelt. Damit werden aber nur elementare Metalle wie Nickel, Kobalt oder Mangan zurückgewonnen. Es gibt zwar verschiedene Forschungsansätze für effizienteres Recycling des wertvollen Lithiums, doch keiner davon ist marktreif. Mit weiter steigenden Lithiumpreisen wird dieser Bereich zunehmend interessanter werden. Recycling könnte zu einer besseren Deckung des Bedarfs beitragen und so auch Auswirkungen auf die Preise der Produzenten haben.

Quellen / Weiterlesen:
Lithium: ein gefragtes „Modemetall“ näher betrachtet – Miningscout
Preis hat sich verfünffacht: Um diesen Rohstoff reißt sich die Welt – Focus Money Online
Das Erdöl der Zukunft ist weiss – Neue Zürcher Zeitung
Der Lithium Markt – European Lithium
Bildquelle: Wikipedia – By Krzysztof Woźnica – KyloDeeOwn work, Public Domain

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